Onko lentokoneiden kaksoispuomin hännän muotoilu altis erityisille epäedullisille aerodynaamisille ongelmille?


Paras vastaus

Aerodynaamiset kysymykset: Kyllä, kaksoispuomi on erilainen, ainakin nämä alueet:

  1. Tyypillisen rungon perärunko lisää jonkin verran kokonaissuuntavakautta, varsinkin jos se on suhteellisen pitkä ja suhteellisen tasainen. Koska puomit ovat yleensä paljon pienempiä, ne lisäävät huomattavasti vähemmän kokonaissuuntavakautta;
  2. tyypillisen kaksoispuomin asettelun vaakasuora vakaaja on yleensä paljon tehokkaampi (samankokoiselle tasomuodolle) kuin yleinen takataso johtuen pystylevyistä, jotka toimivat päätylevyinä. Tavallisella vaakasuoralla hännän asettelulla on erittäin pieni kuvasuhde, ja siksi se on paljon vähemmän tehokas kuin siipipinta, joten tailboom HT: n lisääntynyt vaikutus on nopeasti havaittavissa.
  3. Ainakin Cessna Skymasterissa vaakasuuntainen pyrstö, joka oli kokonaan upotettu takamoottorin liukuvirtaan (tai potkurin räjähdys, puhuen selkeästi), oli erilainen haaste kuin tavallinen kokoonpano. Se oli voimakas, koska sen päällä oli valtava ilmavirta – niin kauan kuin moottori oli käynnissä. Tuulimyllymoottori puolestaan ​​vähensi hissin tehokkuutta huomattavasti. Takamoottorin odottamaton menetys voi saada kokeneen lentäjän lyhytkaistaiseksi. Tämä johtuu siitä, että tavallisessa kokoonpanossa vain osa vaakasuorasta hännästä upotetaan minkä tahansa moottorin ilmavirtaan.

Vaikka IP ei kysynyt muista asioista, minun on mainittava rakenteelliset kahden puomin muotoilun näkökohdat:

  1. Kahden puomin muotoilu on luonnostaan ​​painavampi kuin yksi tailcone. Tämä johtuu siitä, että kun pienennät kartion halkaisijaa puoleen, pienennät sen paino puolella, mutta pienennät sen kantokyvyn neljännekseen alkuperäisestä. Joten jos sinulla on kaksi puomia, ne lisäävät yhden tavallisen tailcone-tuotteen alkuperäisen painon, mutta niiden yhdistetty lujuus on vain puolet tavallisesta tailcone-vahvuudesta. Voit kompensoida tämän lisäämällä rakenteellisia vahvikkeita peräpuomiisi.
  2. Puomi on ulotettava siipien ulkopuolelle, mikä on todellinen haaste, koska haluat tehdä siipistä mahdollisimman kevyitä. Sivuhuomautuksena, tästä syystä Cessna Airplane Company EI tuottanut tukijalkaamattomia 337 Skymasteria. Ulokekiinnitteistä versiota ehdotettiin 1960-luvun lopulla, ja yksi prototyyppi rakennettiin. Mutta sillä oli ”puomin pomppu” – huomattava ja pysäyttämätön pystysuuntainen värähtely, joka johtui siipien joustavasta rakenteesta. Koneella oli myös muita haasteita, jotka ovat saattaneet aiheuttaa sen olevan markkinoiden epäonnistuminen, mutta projektin tappoi puomi-pomppu-ongelma.
  3. Puomirakenteessa on kaksi pystysuuntaista hännää, mikä ei ole siunaus. ei kirous sinänsä, mutta joka herättää joitain asioita: sinulla on oltava kaksi peräsimen ohjauspiiriä; sinun on päätettävä, ohjaatko välilehtiä yhdellä vai molemmilla peräsimillä; sinun on päätettävä, asennetaanko yksi vai kaksi törmäys- ja navigointivaloa; sinun on selvitettävä, kuinka tiukasti peräsimet on kytkettävä yhteen (jotta vältetään esimerkiksi lepatus tai tuhoisa ristikontrolli turbulenssissa).
  4. Keskilinjan ja potkurin kokoonpanossa vaakasuora pyrstö on suoraan takapotkurissa. räjähtää ja saa raaan harjoittelun tuon virtauksen pulsseista (potkurin jokainen kulku lähettää painepulssin). Cessna 337: llä oli ongelma hissin halkeamissa. Huomaan, että Northrup-Grummanin viimeisimmän miehittämättömän ajoneuvon ”Firebird” kokoonpanossa on takapuomit ja takarungossa oleva potkuri. He ovat asentaneet vaakasuoran pystysuorien evien yläosaan saadakseen sen pois potkurin räjähdyksestä (katso esimerkkinä ”Aviation Week & Space Technology” -lehti 24. joulukuuta 2018, s.21).

Vastaus

Kaksoispuomimalleissa on yksi ongelma, joka on ongelma vain väärällä tavalla, kuten P-38: lla. ”Rungon” rungolla tai palkalla, kutsu sitä mitä haluat, on paineprofiili. Samoin siipi. Molemmilla on nouseva painekaltevuus, kun ne kapenevat paksimman pisteen perään.

Jos nämä kaksi kohtaavat päällekkäin, saat kaksi kertaa niin jyrkän paineen gradientin, missä nämä kaksi yhdistyvät kolmessa ulottuvuudessa. Tästä tulee nopeasti ns. Epäsuotuisan paineen gradientti, joka luo niin sanotun interferenssivastuksen, vaikka tämä nimi onkin harhauttanut suunnittelijoita vuosikymmenien ajan (mukaan lukien Hall Hibbard).

Tapa, jolla pyritään rungon pääty päättää takareunan takaperin, mikä vähentää siipien kaltevuutta ja ”tehokkaasti” kummankin rungon vaikutusta. Tämän löydät melkein jokaisesta toisesta kaksoispuomimallista. P-38: lla on samanaikainen päättyminen, ja se ei vain antanut sille DC-2: n yhtä suurta vetovoimaa ja värähtelyongelmia hännän yli, mutta aiheutti myös iskuja epätavallisen pienillä nopeuksilla.

Se näytti hienoa, mutta se oli aerodynaaminen sotku.Lockheed tiesi sen, mutta ei muuttanut tuotantolinjaa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *